機(jī)械廠變電所的電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 .17/21機(jī)械廠變電所的電氣設(shè)計(jì)摘要本文介紹了機(jī)械廠變電所的電氣設(shè)計(jì)。文中對(duì)變電所所址的選擇、主接線(xiàn)的選擇、高壓設(shè)備的選擇、負(fù)荷計(jì)算、短路電流計(jì)算、各種繼電保護(hù)選擇與防雷系統(tǒng)皆有說(shuō)明。特別對(duì)主接線(xiàn)的選擇,變壓器的選擇與短路電流的計(jì)算作了詳細(xì)的說(shuō)明和分析。其中還對(duì)變電所的主接線(xiàn)，高低壓側(cè)的一些保護(hù)裝置等通過(guò)CAD制圖直觀的展現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)查找大量相關(guān)資料并到工廠實(shí)習(xí)，本次設(shè)計(jì)的容更加接近實(shí)際。設(shè)計(jì)中進(jìn)行了防雷和接地的設(shè)計(jì)。這樣可以使變電所有效的避免雷擊，保證變電站的安全；可以有效的保護(hù)用電設(shè)備，防止過(guò)電流的危害；可以保證該變電站具有穩(wěn)定的輸出電壓。本次設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)主變壓器。一次接線(xiàn)采用單母線(xiàn)，

2、二次接線(xiàn)采用單母線(xiàn)分段制。這種接線(xiàn)方案不僅保證了供電的可靠性，而且靈活方便，適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。同時(shí)經(jīng)濟(jì)性也較好，減少了投資和有色金屬的消耗量。關(guān)鍵詞：變電所，設(shè)計(jì)，選擇，安全The Electrical Design of The Mechanical Plant Substation Author:Shi wei Tutor:Mu Guo HuaAbstractThis article describes the electrical design of the mechanical plant substation. The choice of the substation site, th

3、e choice of the main wiring , high voltage equipment selection, load calculations, short circuit current calculations, various relays selection and lightning protection systems are instructed. In particular, this paper gave a detailed description and analysis to the choice of the main wiring , the c

4、hoice of the transformer and short circuit current calculations. The main connection of the substation, the protection device of high voltage and low voltage side are unfolded through the CAD drawing.Searching a lot of relevant information and visitingmany factories, the design contents is closer to

5、 reality. This paper designs lightning protection and grounding. This allows the substation to avoid lightning and to ensure the safety of the substation. It can protects the power equipmentand prevents the hazards of the overcurrent. And it ensures that the substation has a stable output voltage. T

6、he design uses two main transformers. The prinary side using a single bus. The secondaly side using a segmented single busbar. This wiring scheme ensures the reliability of electricity supply, its flexibleandconvenient ,and it adapt to the development of load. At the same time,it makes the economy i

7、s better, reduces the consumption of investment and non-ferrous metals.Key word: Transformer substation, design, choice, safety目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc3248655061 緒論 PAGEREF _Toc324865506 h 1HYPERLINK l _Toc3248655071.1 課題背景 PAGEREF _Toc324865507 h 1HYPERLINK l _Toc3248655081.2我國(guó)電力工業(yè)概述 PAG

8、EREF _Toc324865508 h 1HYPERLINK l _Toc3248655091.2.1我國(guó)目前電力工業(yè)的發(fā)展方針 PAGEREF _Toc324865509 h 1HYPERLINK l _Toc3248655101.2.2變電所的分類(lèi) PAGEREF _Toc324865510 h 2HYPERLINK l _Toc3248655112 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償 PAGEREF _Toc324865511 h 4HYPERLINK l _Toc3248655122.1 負(fù)荷計(jì)算的目的、意義與原則 PAGEREF _Toc324865512 h 4HYPERLINK l _To

9、c3248655132.2 負(fù)荷計(jì)算方法 PAGEREF _Toc324865513 h 4HYPERLINK l _Toc3248655142.3 全廠負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc324865514 h 5HYPERLINK l _Toc3248655152.4 無(wú)功功率補(bǔ)償 PAGEREF _Toc324865515 h 9HYPERLINK l _Toc3248655163 變電所位置和形式的選擇 PAGEREF _Toc324865516 h 11HYPERLINK l _Toc3248655173.1變電所所址的選擇 PAGEREF _Toc324865517 h 11HYPE

10、RLINK l _Toc3248655183.2 變電所形式的選擇 PAGEREF _Toc324865518 h 11HYPERLINK l _Toc3248655193.3 變電所位置和形式的確定 PAGEREF _Toc324865519 h 12HYPERLINK l _Toc3248655204 變壓器的選擇 PAGEREF _Toc324865520 h 14HYPERLINK l _Toc3248655214.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 PAGEREF _Toc324865521 h 14HYPERLINK l _Toc3248655224.2 主變壓器容量的確定 PAGEREF _

11、Toc324865522 h 14HYPERLINK l _Toc3248655235 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324865523 h 15HYPERLINK l _Toc3248655245.1 電氣主接線(xiàn)的概述 PAGEREF _Toc324865524 h 15HYPERLINK l _Toc3248655255.2 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則和要求 PAGEREF _Toc324865525 h 15HYPERLINK l _Toc3248655265.2.1 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc324865526 h 15HYPERLINK l _Toc3248

12、655275.2.2 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求 PAGEREF _Toc324865527 h 16HYPERLINK l _Toc3248655285.3 電氣主接線(xiàn)方案的比較 PAGEREF _Toc324865528 h 17HYPERLINK l _Toc3248655296 短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc324865529 h 19HYPERLINK l _Toc3248655306.1 確定基準(zhǔn)值 PAGEREF _Toc324865530 h 19HYPERLINK l _Toc3248655316.2 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 PAGEREF _Toc324

13、865531 h 19HYPERLINK l _Toc3248655326.3 計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值與三相短路電流和短路容量 PAGEREF _Toc324865532 h 20HYPERLINK l _Toc3248655336.4 計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值與三相短路電流和短路容量 PAGEREF _Toc324865533 h 20HYPERLINK l _Toc3248655347 導(dǎo)線(xiàn)的選擇和校驗(yàn) PAGEREF _Toc324865534 h 22HYPERLINK l _Toc3248655357.1選擇原則 PAGEREF _Toc324865535 h

14、22HYPERLINK l _Toc3248655367.2選擇架空線(xiàn)截面 PAGEREF _Toc324865536 h 22HYPERLINK l _Toc3248655377.3 高壓側(cè)電纜的選擇 PAGEREF _Toc324865537 h 23HYPERLINK l _Toc3248655387.4 低壓側(cè)各車(chē)間的進(jìn)線(xiàn)的選擇和校驗(yàn) PAGEREF _Toc324865538 h 23HYPERLINK l _Toc3248655397.5高壓側(cè)選斷路器 PAGEREF _Toc324865539 h 24HYPERLINK l _Toc3248655407.6高壓側(cè)隔離開(kāi)關(guān) PAG

15、EREF _Toc324865540 h 24HYPERLINK l _Toc3248655417.7 電流互感器 PAGEREF _Toc324865541 h 25HYPERLINK l _Toc3248655428 高壓側(cè)繼電保護(hù)選擇與整定 PAGEREF _Toc324865542 h 27HYPERLINK l _Toc3248655438.1變壓器的繼電保護(hù) PAGEREF _Toc324865543 h 27HYPERLINK l _Toc3248655448.2變壓器的瓦斯保護(hù) PAGEREF _Toc324865544 h 28HYPERLINK l _Toc32486554

16、59 防雷設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324865545 h 30HYPERLINK l _Toc3248655469.1 架空線(xiàn)路的防雷措施 PAGEREF _Toc324865546 h 30HYPERLINK l _Toc3248655479.2 變電所的防雷措施 PAGEREF _Toc324865547 h 30HYPERLINK l _Toc32486554810 接地 PAGEREF _Toc324865548 h 32HYPERLINK l _Toc32486554910.1接地與接地裝置 PAGEREF _Toc324865549 h 32HYPERLINK l _Toc3

17、2486555010.2 確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼 PAGEREF _Toc324865550 h 32HYPERLINK l _Toc324865551結(jié)論 PAGEREF _Toc324865551 h 34HYPERLINK l _Toc324865552致 PAGEREF _Toc324865552 h 35HYPERLINK l _Toc324865553參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc324865553 h 361 緒論1.1 課題背景目前，我國(guó)的城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正進(jìn)行大規(guī)模的改造，與此相應(yīng)， 工廠變電所也必須進(jìn)行更新?lián)Q代，我國(guó)電力網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)情況是常規(guī)

18、變電所依然存在，小型變電所、微機(jī)監(jiān)測(cè)變電所、綜合自動(dòng)化變電所相繼出現(xiàn)，并取得了迅猛的發(fā)展。隨著改革的不斷深化，經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。各電力部門(mén)對(duì)變電所設(shè)計(jì)水平的要求將越來(lái)越高?，F(xiàn)在所設(shè)計(jì)的常規(guī)變電所最突出的問(wèn)題是設(shè)備落后，結(jié)構(gòu)不合理，占地多，投資大，損耗高，效率低，尤其是在一次開(kāi)關(guān)和二次設(shè)備造型問(wèn)題上，與國(guó)際先進(jìn)水平還有一定差距，從發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看，將越來(lái)越不適應(yīng)我國(guó)城市和農(nóng)村發(fā)展的要求。因此,本設(shè)計(jì)根據(jù)本廠所能取得的電源與本廠用電的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。變電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過(guò)變壓然后配電的任務(wù)。車(chē)間變電所主要用于負(fù)荷大而集中、

19、設(shè)備布置比較穩(wěn)定的大型生廠房。車(chē)間變電所一般位于車(chē)間的負(fù)荷中心，可以降低電能損耗和有色金屬的消耗量，并能減少輸電線(xiàn)路上的電壓損耗可以保證供電的質(zhì)量。因此，對(duì)這種車(chē)間變電所的設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求比較高。車(chē)間變電所是工廠供電系統(tǒng)的樞紐，在工廠里占有特殊重要的地位，因而設(shè)計(jì)一個(gè)合理的變電所對(duì)于整個(gè)工廠供電的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。本設(shè)計(jì)是從工程的角度出發(fā)，按照變電所設(shè)計(jì)的基本要求，綜合地考慮各個(gè)方面的要素，對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行了合理的布局，在滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，盡可能地節(jié)省投資6。1.2我國(guó)電力工業(yè)概述1.2.1我國(guó)目前電力工業(yè)的發(fā)展方針1、在發(fā)展能源工業(yè)的基本方針指導(dǎo)下發(fā)展

20、電力工業(yè)。2、電力工業(yè)發(fā)展速度必須與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度相適應(yīng)。3、發(fā)揮水電優(yōu)勢(shì)，加快水電建設(shè)。4、建設(shè)大型礦口電廠，搞好煤、電、運(yùn)平衡。5、在煤，水能源缺乏地區(qū)，有重點(diǎn)有步驟地建設(shè)核電廠。6、政企分開(kāi)，省為實(shí)體，聯(lián)合電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度，集資辦電。7、因地制宜，多能互補(bǔ)，綜合利用，講求利益。8、節(jié)約能源，降低消耗。9、重視環(huán)境保護(hù)，積極防止對(duì)環(huán)境的污染。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。1.2.2變電所的分類(lèi)1、樞紐變電所：位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為330500kV的變電所，稱(chēng)為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出

21、現(xiàn)癱瘓。2、中間變電所： 起系統(tǒng)交換功率的作用，或使長(zhǎng)距離輸電線(xiàn)路分段，一般匯集23個(gè)電源，電壓為220330kV，同時(shí)又降壓供當(dāng)?shù)赜秒?，這樣的變電所起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。3、地區(qū)變電所：高壓側(cè)一般為110220kV，向地區(qū)用戶(hù)供電為主的變電所，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中供電。4、終端變電所：在輸電線(xiàn)路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)電壓一般為6-35kV，經(jīng)降壓后直接向用戶(hù)供電的變電所，即為終端變電所。全所停電后，只是用戶(hù)受到損失2。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施或減少發(fā)生故障的可能性以外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選

22、擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。切除故障的時(shí)間常常要求小到十分之幾甚至百分之幾秒，實(shí)踐證明只有裝設(shè)在每個(gè)電氣元件上的保護(hù)裝置才有可能滿(mǎn)足這個(gè)要求。這種保護(hù)裝置直到目前為止，大多是由單個(gè)繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，故稱(chēng)為繼電保護(hù)裝置。在電子式靜態(tài)保護(hù)裝置和數(shù)字式保護(hù)裝置出現(xiàn)以后，雖然繼電器以被電子元件或計(jì)算機(jī)所代替，但仍沿用此名稱(chēng)。在電業(yè)部門(mén)常用繼電保護(hù)一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)或由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)。繼電保護(hù)裝置一詞，則指各種具體的裝置。我國(guó)電力工業(yè)自動(dòng)化水平正在逐年提高，20 MW與以上大型機(jī)組以采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，許多變電所以裝設(shè)微機(jī)綜合

23、自動(dòng)化系統(tǒng)，有些已實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，電力系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化。迄今，我國(guó)電力工業(yè)已進(jìn)入了大機(jī)組，大電廠，大電力系統(tǒng)，高電壓和高自動(dòng)化的新階段。國(guó)家方針、政策、技術(shù)規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)家實(shí)際情況、結(jié)合電力工業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)而制定的準(zhǔn)則，是把科學(xué)、技術(shù)總結(jié)成條理化，也是長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)晶，在進(jìn)行論證分析階段，更應(yīng)辯證的統(tǒng)一供電可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，方能達(dá)到先進(jìn)性與可行性。2 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償2.1 負(fù)荷計(jì)算的目的、意義與原則供電系統(tǒng)要能安全可靠地正常運(yùn)行，其中各個(gè)元件（包括電力變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備與導(dǎo)線(xiàn)、電纜等）都必須選擇得當(dāng)，除了滿(mǎn)足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿(mǎn)足負(fù)荷電流的要求。因次，有必要對(duì)

24、供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線(xiàn)電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線(xiàn)電纜選的過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線(xiàn)電纜處于過(guò)負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至燃燒引起火災(zāi)，同樣會(huì)造成更大損失。由此可見(jiàn)，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。平均負(fù)荷為一段時(shí)間用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)

25、需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以與選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。2.2 負(fù)荷計(jì)算方法目前負(fù)荷計(jì)算常用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、和利用系數(shù)法,前二種方法在國(guó)設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和ABC法等. 常采用需用系數(shù)法計(jì)

26、算用電設(shè)備組的負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將性質(zhì)一樣的用電設(shè)備劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)備的類(lèi)別，查出相應(yīng)的需用系數(shù)，然后按照上述公式求出該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。2.3 全廠負(fù)荷計(jì)算本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。機(jī)械廠負(fù)荷原始資料如表2.1所示。主要計(jì)算公式有： 有功功率： P30 = PeKd 無(wú)功功率： Q30 = P30tan 視在功率： S30 = P30/cos 計(jì)算電流： I30 = S30/（）2表2.1 機(jī)械廠負(fù)荷資料廠房產(chǎn)編號(hào)廠房名稱(chēng)容量Pe /kW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)cos1焊接車(chē)間2000.350.602沙庫(kù)1200.700.603鍛造車(chē)間3200.350.554電鍍車(chē)間2200.500.80

27、5金工車(chē)間9500.200.656機(jī)修車(chē)間1800.200.207污水處理140.600.608熱處理車(chē)間1900.600.609食堂,鍋爐房300.600.6010倉(cāng)庫(kù)150.300.3011料場(chǎng)400.300.3012辦公區(qū)200.800.801、焊接車(chē)間Pe=200 kW，Kd=0.35，cos=0.60，tan=4/3有功計(jì)算負(fù)荷： P30(1)= PeKd=70 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(1) = P30（1）tan=70 kW（4/3）=93.33 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(1)= P30/cos= 116.664 kVA計(jì)算電流：I30(1)= S30/（）=117.26 A

28、2、沙庫(kù)Pe=120 kW，Kd=0.70，cos=0.60，tan=4/3有功計(jì)算負(fù)荷： P30(2)= PeKd=84 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(2) = P30（1）tan=84 kW（4/3）=112 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(2)= P30/cos= 140 kVA計(jì)算電流：I30(2)= S30/（）=212.17 A3、鍛造車(chē)間Pe=320 kW，Kd=0.35，cos=0.55，tan=1.52有功計(jì)算負(fù)荷： P30(3)= PeKd=112 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(3) = P30（1）tan=112 kW1.52=170.2 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(3)= P3

29、0/cos= 203.78 kVA計(jì)算電流：I30(3)= S30/（）=309.62 A4、電鍍車(chē)間Pe=220 kW，Kd=0.50，cos=0.80，tan=3/4有功計(jì)算負(fù)荷： P30(4)= PeKd=110 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(4) = P30（1）tan=110 kW（3/4）=82.5 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(4)= P30/cos= 137.5 kVA計(jì)算電流：I30(4)= S30/（）=208.92 A5、金工車(chē)間Pe=950 kW，Kd=0.20，cos=0.65，tan=1.17有功計(jì)算負(fù)荷： P30(5)= PeKd=190 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(5

30、) = P30（1）tan=190 kW1.17=222.3 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(5)= P30/cos= 292.43 kVA計(jì)算電流：I30(5)= S30/（）=444.31 A6、機(jī)修車(chē)間Pe=180 kW，Kd=0.20，cos=0.65，tan=1.17有功計(jì)算負(fù)荷： P30(6)= PeKd=36 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Q30(6) = P30（1）tan=36 kW1.17=42.12 kvar視在計(jì)算負(fù)荷： S30(6)= P30/cos= 55.4 kVA計(jì)算電流：I30(6)= S30/（）=84.17 A7、污水處理Pe=14 kW，Kd=0.60，cos=0.

31、80，tan=3/4有功計(jì)算負(fù)荷： P30(7)= PeKd=8.4 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(7)= P30（1）tan=8.4 kW（3/4）=6.3 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(7)= P30/cos= 10.5 kVA計(jì)算電流：I30(7)= S30/（）=15.95 A8、熱處理車(chē)間Pe=190 kW，Kd=0.60，cos=0.60，tan=4/3有功計(jì)算負(fù)荷： P30(8)= PeKd=114 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(8) = P30（1）tan=114 kW（4/3）=152 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(8)= P30/cos= 190 kVA計(jì)算電流：I30(8)= S

32、30/（）=288.68 A9、食堂,鍋爐房Pe=30 kW，Kd=0.60，cos=0.60，tan=4/3有功計(jì)算負(fù)荷： P30(9)= PeKd=18 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(9) = P30（1）tan=18 kW（4/3）=24 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(9)= P30/cos= 30 kVA計(jì)算電流：I30(9)= S30/（）=45.58 A10、倉(cāng)庫(kù)Pe=15 kW，Kd=0.30，cos=0.85，tan=0.62有功計(jì)算負(fù)荷： P30(10)= PeKd=4.5 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Q30(10) = P30（1）tan=4.5 kW0.62=2.79 kvar視在計(jì)

33、算負(fù)荷： S30(10)= P30/cos=5.2947 kVA計(jì)算電流：I30(10)= S30/（）=8.04 A11、料場(chǎng)Pe=40 kW，Kd=0.30，cos=0.60，tan=4/3有功計(jì)算負(fù)荷： P30(11)= PeKd=70 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(11) = P30（1）tan=40 kW（4/3）=16 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(11)= P30/cos= 20 kVA計(jì)算電流：I30(11)= S30/（）=30.39 A12、辦公區(qū)Pe=20 kW，Kd=0.80，cos=0.80，tan=3/4有功計(jì)算負(fù)荷： P30(12)= PeKd=16 kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷

34、：Q30(12) = P30（1）tan=16 kW（3/4）=12 kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30(12)= P30/cos= 20 kVA計(jì)算電流：I30(12)= S30/（）=30.39 A因此總的計(jì)算負(fù)荷為（取Kp=0.95，Kq=0.97）P30=0.95 (P30(1) +P30(12)=736.16 kWQ30=0.97（Q30(1) +Q30(12)）=935.58 kvarS30= P30/cos=1190.48 kVAI30= S30/（）=1808.8 A負(fù)荷計(jì)算基本完成，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2.2。表2.2 機(jī)械廠的電力負(fù)荷計(jì)算表廠房編號(hào)廠房名稱(chēng)容量Pe /kW需要系數(shù)Kdco

35、stan計(jì) 算 負(fù) 荷P30 /kWQ30 /kvarS30 /kVAI30 /A1焊接車(chē)間2000.350.604/37093.33116.664177.262沙庫(kù)1200.700.604/384112140212.713鍛造車(chē)間3200.350.551.52112170.24203.78309.624電鍍車(chē)間2200.500.803/411082.5137.5208.925金工車(chē)間9500.200.651.17190222.3292.43444.316機(jī)修車(chē)間1800.200.651.173642.1255.484.177污水處理140.600.803/48.46.310.515.958熱

36、處理車(chē)間1900.600.604/3114152190288.689食堂，鍋爐房300.600.604/318243045.5810倉(cāng)庫(kù)150.300.850.624.52.795.29478.0411料場(chǎng)400.300.604/312162030.3912辦公區(qū)200.800.803/416122030.39總計(jì)取Kp=0.95，Kq=0.97736.16935.581190.481808.82.4 無(wú)功功率補(bǔ)償工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電焊機(jī)，電弧爐與氣體放電燈等感性的負(fù)載，從而使功率因數(shù)降低。在充分發(fā)揮了設(shè)備潛力，改善設(shè)備運(yùn)行性能，提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的工廠功率因

37、數(shù)時(shí)，則需增設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算如下：補(bǔ)償前：變壓器側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：S30= P30/cos=1190.48 kVA根據(jù)主變壓器容量的選擇條件：SNTS30 ，因此沒(méi)有進(jìn)行功率補(bǔ)償時(shí)，主變壓器的容量應(yīng)該選擇1250 kVA。這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：cos=736.155/1190.48=0.62補(bǔ)償后：由于電力系統(tǒng)的發(fā)展，變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)已經(jīng)不滿(mǎn)足于僅僅大于0.9，在此要求其高壓側(cè)的功率因數(shù)大于0.95，則取cos=0.98要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.62提高到0.98，低壓側(cè)需要裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為： QC=736.16（tanarccos0.62 tanarc

38、cos0.98） =782.112 kvar S30=751.98 kVA因此，主變壓器容量可改選為800 kVA，比補(bǔ)償前容量減少450 kVA。變壓器的功率損耗為：PT0.015751.98 kVA=11.28 kWQT0.06751.98 kVA=45.12 kvar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： P30=736.16+11.28=747.44 kW Q30=（935.58782.112）+45.118=198.5886 kvarS30= P30/cos=773.37 kVAI30= S30/（）=1175.05 A補(bǔ)償后，功率因數(shù)為：cos=747.44/773.37=0.9660.95因

39、此這一功率因數(shù)滿(mǎn)足（0.95）要求，并且由此可知，采用無(wú)功功率補(bǔ)償來(lái)提高功率因數(shù)，能使工廠取得可觀的經(jīng)濟(jì)效果。3 變電所位置和形式的選擇3.1變電所所址的選擇變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定： 1、接近負(fù)荷中心； 2、進(jìn)出線(xiàn)方便； 3、接近電源側(cè)； 4、設(shè)備運(yùn)輸方便； 5、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所； 6、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 7、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰； 8、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境

40、的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)的規(guī)定； 9、不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所2。3.2 變電所形式的選擇變電所的型式應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的狀況和周?chē)h(huán)境情況確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1、負(fù)荷較大的車(chē)間和站房，宜設(shè)附設(shè)變電所或半露天變電所； 2、負(fù)荷較大的多跨廠房，負(fù)荷中心在廠房的中部且環(huán)境許可時(shí)，宜設(shè)車(chē)間變電所或組臺(tái)式成套變電站； 3、高層或大型民用建筑，宜設(shè)室變電所或組合式成套變電站； 4、負(fù)荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設(shè)獨(dú)立變電所，有條件時(shí)也可設(shè)附設(shè)變電所或戶(hù)外箱式變電站； 5、環(huán)境允許的中小城鎮(zhèn)居民區(qū)和工廠的生活區(qū)，當(dāng)變壓器容量在315KVA與

41、以下時(shí)，宜設(shè)桿上式或高臺(tái)式變電所。變電所的形式有：1、車(chē)間附設(shè)變電所；2、車(chē)間變電所；3、露天（或半露天）變電所；4、獨(dú)立變電所；5、桿上變電臺(tái)；6、地下變電所；7、樓上變電所；8、成套變電所；9、移動(dòng)式變電所2。3.3 變電所位置和形式的確定我們的工廠是10kv以下，變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來(lái)確定。在工廠的平面圖（圖3.1）下側(cè)和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測(cè)出各車(chē)間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，圖3.1 機(jī)械廠平面圖p1、p2、p3p10分別代表廠房1、2、310號(hào)的功率，設(shè)定p1、p2p10并設(shè)定p11為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖（3.2）

42、所示。而工廠的負(fù)荷中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：把各車(chē)間的坐標(biāo)帶入（3-1） （3-2），得到x=5.38，y=5.38.由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在6號(hào)廠房的西北角（如圖3.2）。考慮到周?chē)h(huán)境和進(jìn)出線(xiàn)方便，決定在6號(hào)廠房的西側(cè)僅靠廠房建造工廠變電所，器型為附設(shè)式。圖3.2變電所位置此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系在線(xiàn)扣扣：二五一一三三四零八 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，也就意味著四年的大學(xué)學(xué)習(xí)即將結(jié)束，回想這段日子，我的感受頗深。為了能夠圓滿(mǎn)地完成在大學(xué)中這最后一次的學(xué)習(xí)，我查閱工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)、供配電工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)、工廠供電等書(shū)籍的有關(guān)容，借閱了各種資